collectd in der großen weiten Welt

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1 Anbindung des Datensammlers an Monitoringlo sungen Sebastian tokkee Harl teamix GmbH / collectd core team OSMC November 2011

2 U ber teamix gegru ndet 2001 Spezialisierung auf solide Infrastruktur Urspru nge: Open-Source und Netzwerke Debian Nagios Schulungen u.v.m. Heute auch: NetApp VMWare Riverbed (WAN-Beschleunigung) Juniper N-IX (Nu rnberger Internet-eXchange) Folie 2

3 Warum collectd und $Monitoringlo sung? collectd ist auf das effiziente Sammeln und Speichern von Performance-Daten ausgelegt u bliche Monitoringlo sungen ko nnen davon profitieren und sich auf das eigentliche Monitoring konzentrieren Folie 3

4 U berblick u ber collectd U berblick Wichtige Eigenschaften Plugin-U berblick collectd anbinden und erweitern Weitere Mo glichkeiten von collectd Folie 4

5 Was ist collectd? collectd sammelt Leistungsdaten von Rechnern Leistungsdaten sind zum Beispiel: CPU-Auslastung Speichernutzung Netzwerkverkehr Daten werden erhoben, verarbeitet und gespeichert Ha ufig: Darstellung als Graphen Performance-Analyse, Kapazita tsplanung Nicht verwechseln mit Monitoring! Homepage: Folie 5

6 Wichtige Eigenschaften Daemon Freie Software (gro ßtenteils GPLv2) Portierbar (Linux, *BSD, Solaris,... ) Skalierbar (OpenWrt,..., Cluster / Cloud) Ma chtige Netzwerkunterstu tzung Effizient (Default-Auflo sung: 10 Sekunden) Modular (u ber 100 Plugins in Version 5.0) Folie 6

7 Wichtige Eigenschaften Daemon Freie Software (gro ßtenteils GPLv2) Portierbar (Linux, *BSD, Solaris,... ) Skalierbar (OpenWrt,..., Cluster / Cloud) Ma chtige Netzwerkunterstu tzung Effizient (Default-Auflo sung: 10 Sekunden) Modular (u ber 100 Plugins in Version 5.0) Folie 6

8 10-Sekunden-Auflo sung Folie 7

9 Wichtige Eigenschaften Daemon Freie Software (gro ßtenteils GPLv2) Portierbar (Linux, *BSD, Solaris,... ) Skalierbar (OpenWrt,..., Cluster / Cloud) Ma chtige Netzwerkunterstu tzung Effizient (Default-Auflo sung: 10 Sekunden) Modular (u ber 100 Plugins in Version 5.0) Folie 8

10 Wichtige Eigenschaften Daemon Freie Software (gro ßtenteils GPLv2) Portierbar (Linux, *BSD, Solaris,... ) Skalierbar (OpenWrt,..., Cluster / Cloud) Ma chtige Netzwerkunterstu tzung Effizient (Default-Auflo sung: 10 Sekunden) Modular (u ber 100 Plugins in Version 5.0) Folie 8

11 Verfu gbare Plugins (Auswahl) apache bind csv disk filecount interface java match regex Monitorus network nut oracle processes rrdtool syslog tcpconns unixsock vserver amqp conntrack curl dns fscache ipmi libvirt mbmon multimeter nfs olsrd perl protocols sensors table teamspeak2 uptime wireless apcups contextswitch curl json GenericJMX iptables load memcachec mysql nginx onewire ping python serial tail ted users write http ascent cpu dbi entropy gmond ipvs logfile memcached netapp notify openvpn postgresql routeros snmp tape thermal uuid xmms battery cpufreq df exec hddtemp irq madwifi memory netlink ntpd OpenVZ powerdns rrdcached swap target scale tokyotyrant vmem zfs arc Folie 9

12 Betrieb Daemon la uft auf jedem Client (Ausnahme: SNMP o.a.) u blicherweise: ein oder mehrere zentrale Server, die Werte von Clients empfangen (Push-Modell) First steps: install; select plugins; start daemon; enjoy ;-) Folie 10

13 Darstellung: Collection 4 (C4) Grundidee: Daten u ber, z. B., JSON zur Verfu gung stellen verschiedene Frontends davor mo glich effiziente Handhabung von vielen Datensa tzen durch Caching flexible Konfiguration von Graphen Folie 11

14 U berblick u ber collectd Plugin-U berblick CPU, Speicher, Netzwerk-I/O Netzwerk-Plugin RRDtool-Plugin Generische Plugins (U berblick) Eigene Erweiterungen (U berblick) collectd anbinden und erweitern Weitere Mo glichkeiten von collectd Folie 12

15 Plugin-U berblick Spezielle Lese-Plugins CPU, Speicher, Netzwerk-Schnittstellen Schreib- bzw. IO-Plugins Netzwerk-Plugin RRDtool, RRDCacheD Generische Plugins SNMP tail PostgreSQL Folie 13

16 CPU, Speicher, Netzwerk-I/O Synopsis LoadPlugin "cpu" LoadPlugin "memory" LoadPlugin "interface" Folie 14

17 CPU, Speicher, Netzwerk-I/O Synopsis LoadPlugin "cpu" LoadPlugin "memory" LoadPlugin "interface" <Plugin interface> Interface lo Interface sit0 IgnoreSelected true </Plugin> Folie 14

18 CPU, Speicher, Netzwerk-I/O Folie 15

19 CPU, Speicher, Netzwerk-I/O Folie 16

20 CPU, Speicher, Netzwerk-I/O Folie 17

21 Netzwerk-Plugin Betriebsarten Daten versenden ( Client ) Daten empfangen ( Server ) Weiterleiten ( Proxy ) Unicast ( Punkt-zu-Punkt ) Multicast ( Punkt-zu-Gruppe ) IPv4 und IPv6 Ein Daemon fu r alles Rolle des Daemon ha ngt von der Konfiguration ab. Folie 18

22 Netzwerk-Plugin: Unicast Folie 19

23 Netzwerk-Plugin: Multicast Folie 20

24 Netzwerk-Plugin: Server/Client Synopsis: Client LoadPlugin "network" <Plugin "network"> Server "collectd0.musterfirma.de" Server "collectd1.musterfirma.de" Server "ff18::efc0:4a42" </Plugin> Folie 21

25 Netzwerk-Plugin: Server/Client Synopsis: Server LoadPlugin "network" <Plugin "network"> Listen "collectd0.musterfirma.de" Listen "ff18::efc0:4a42" </Plugin> Folie 22

26 Netzwerk-Plugin: Proxy Folie 23

27 Netzwerk-Plugin: Proxy Synopsis: Proxy LoadPlugin "network" <Plugin "network"> Listen "collectgw.extern.musterfirma.de" Server "collectd1.intern.musterfirma.de" Forward true </Plugin> Folie 24

28 Netzwerk-Plugin Authentifizierung / Verschlu sselung (seit Version 4.7.0) Authentifizierung via HMAC-SHA-256 Verschlu sselung mit AES-256 (OFB) Folie 25

29 Netzwerk-Plugin Authentifizierung / Verschlu sselung Server Nichts AuthFile Sign Encrypt Nichts akzeptiert akzeptiert nicht akzeptiert nicht akzeptiert Client Sign akzeptiert akzeptiert akzeptiert nicht akzeptiert Encrypt nicht mo glich akzeptiert akzeptiert akzeptiert Folie 26

30 RRDtool-Plugin Schreibt Daten effizient in RRD-Dateien Caching Funktionalita t nun in RRDtool als RRD Caching Daemon verfu gbar Synopsis LoadPlugin "rrdtool" <Plugin "rrdtool"> DataDir "/var/lib/collectd/rrd" </Plugin> Folie 27

31 RRDtool-Plugin (Caching) Konfiguration <Plugin "rrdtool"> DataDir "/var/lib/collectd/rrd" CacheTimeout 3600 CacheFlush # 1 hour # 1 day WritesPerSecond 30 </Plugin> FLUSH ermo glicht dennoch die graphische Darstellung von aktuellen Daten Folie 28

32 Generische Plugins (U berblick) Idee: Generische Ansa tze, statt Speziallo sungen Benutzerkonfiguration bestimmt das Verhalten Unterstu tzung fu r neue Gera te braucht i.d.r. keine neue Version von collectd Beispiele: SNMP, tail, curl, DBI, PostgreSQL Folie 29

33 Eigene Erweiterungen (U berblick) collectd API: C, Perl, Python, Java Externe Programme mittels unixsock- oder exec-plugin Folie 30

34 U berblick u ber collectd Plugin-U berblick collectd anbinden und erweitern UNIXSOCK Schnittstelle collectds Namensschema collectd-nagios collectd-nagios: Zukunftsmusik Eigene Erweiterungen Weitere Mo glichkeiten von collectd Folie 31

35 Interaktion mit collectd UNIXSOCK Plugin o ffnet einen UNIX-Domain-Socket zur Interaktion mit dem Daemon Text- und Zeilen-basiertes Protokoll (z. B. PUTVAL, FLUSH, LISTVAL, GETVAL) ermo glicht, u.a., die Abfrage von Werten collectd-nagios collectdctl (ab Version 5.0) cussh.pl: collectd UNIX socket shell Folie 32

36 UNIXSOCK Plugin: Beispiel -> <<<<- GETVAL "FQDN/load/load" 3 Values found shortterm= e-02 midterm= e-02 longterm= e-02 Folie 33

37 Namensschema jeder Datensatz hat einen eindeutigen Identifier Hostname Plugin Name Plugin Instanz (optional) Typ Typ Instanz (optional) hostname/plugin[-instanz]/typ[-instanz] Beispiel: localhost/cpu-0/cpu-idle Folie 34

38 Verfu gbare Datensa tze cd /var/lib/collectd; ls **/*.rrd collectdctl listval cpu-0/cpu-idle cpu-0/cpu-interrupt cpu-0/cpu-nice cpu-0/cpu-softirq cpu-0/cpu-steal cpu-0/cpu-system cpu-0/cpu-user cpu-0/cpu-wait interface-eth0/if_errors interface-eth0/if_octets interface-eth0/if_packets load/load memory/memory-buffered memory/memory-cached memory/memory-free memory/memory-used users/users... Folie 35

39 collectd-nagios Nagios-/Icinga-/Shinken-Plugin verbindet sich zum UNIX Socket von collectd fragt einen (WIP: mehrere) Datensatz ab u berpru ft u bergebene Schwellwerte kehrt mit Nagios-kompatiblen Ru ckgabewert zuru ck Folie 36

40 collectd-nagios % collectd-nagios -h Usage: collectd-nagios <-s socket> <-n value_spec> <-H hostname> [options] Valid options are: -s <socket> Path to collectd s UNIX-socket. -n <v_spec> Value specification to get from collectd. Format: plugin-instance/type-instance -d <ds> Select the DS to examine. May be repeated to examine multiple DSes. By default all DSes are used. -g <consol> Method to use to consolidate several DSes. See below for a list of valid arguments. -H <host> Hostname to query the values for. -c <range> Critical range -w <range> Warning range Folie 37

41 collectd-nagios: Beispiel # adduser nagios collectd # su - nagios % collectd-nagios -s /var/run/collectd-unixsock \ -H FQDN -n load/load OKAY: 0 critical, 0 warning, 3 okay shortterm= ;;;; midterm= ;;;; longterm= ;;;; (Umbru che nur auf den Folien) Folie 38

42 collectd-nagios: Beispiel % collectd-nagios -s /var/run/collectd-unixsock \ -H FQDN -n df/df-root \ -d free -d used -g percentage OKAY: percent free= ;;;; used= ;;;; (Umbru che nur auf den Folien) Folie 39

43 Integration in Nagios: Commands define command { command_name check_collectd command_line /.../collectd-nagios -s /.../collectd-unixsock -H $HOSTNAME$ -n $ARG1$ -d $ARG2$ -w $ARG3$ -c $ARG4$ } Folie 40

44 Integration in Nagios: Commands define command { command_name check_collectd_percentage command_line /.../collectd-nagios -s /.../collectd-unixsock -H $HOSTNAME$ -n $ARG1$ -g percentage -d $ARG2$ -d $ARG3$ -w $ARG4$ -c $ARG5$ } Folie 41

45 Integration in Nagios: Services check_collectd_percentage!df/df-root!free!used!20:!10: check_collectd!load/load!midterm!5!10 check_collectd!users/users!users!50!70 check_collectd!postgresql-webapp/users-loggedin!users!... check_collectd!tail-postfix/gauge-connections_in!value!... Folie 42

46 Zukunftsmusik: aktiver Modus check collectd collectd NEB Nagios Folie 43

47 Zukunftsmusik: aktiver Modus check collectd GETVAL collectd NEB Nagios Folie 43

48 Zukunftsmusik: aktiver Modus check collectd val=4711 collectd NEB Nagios Folie 43

49 Zukunftsmusik: aktiver Modus check collectd collectd NEB get status() Nagios Folie 43

50 Zukunftsmusik: aktiver Modus check collectd collectd NEB Nagios OK/WARN/CRIT Folie 43

51 Zukunftsmusik: aktiver Modus aktiver Event Broker: embedded collectd-nagios Erkennen von collectd Checks (konf. command name, custom variable, o.a.) Abfrage von collectd u ber UNIX Socket Auswerten der Daten active check result an Nagios u bergeben Folie 44

52 Zukunftsmusik: passiver Modus collectd.cfg Hosts / Services init() collectd NEB Nagios Folie 45

53 Zukunftsmusik: passiver Modus collectd.cfg Hosts / Services collectd NEB Nagios Folie 45

54 Zukunftsmusik: passiver Modus collectd.cfg Hosts / Services {v=4711,v=...} collectd NEB Nagios Folie 45

55 Zukunftsmusik: passiver Modus collectd.cfg Hosts / Services collectd NEB get status() Nagios Folie 45

56 Zukunftsmusik: passiver Modus collectd.cfg Hosts / Services collectd NEB Nagios OK/WARN/CRIT Folie 45

57 Zukunftsmusik: passiver Modus passiver Event Broker: collectd Netzwerk Client Konfiguration von gewu nschten Werten und Schwellwerten in eigener Konfigurationsdatei (collectd.cfg) Erzeugung von dazugeho rigen Hosts und Services Server fu r collectds Netzwerk-Plugin Auswerten der gewu nschten Werte active/passive check results an Nagios u bergeben Folie 46

58 Arbeitsweise von collectd core: read thread() p = get next plugin(); sleep until due(p); Folie 47

59 Arbeitsweise von collectd core: read thread() plugin1.c:read() p->callback(); Folie 47

60 Arbeitsweise von collectd plugin1.c:read()... dispatch values(v); Folie 47

61 Arbeitsweise von collectd core: dispatch values() plugin1.c:read()... plugin write(v);... dispatch values(v); Folie 47

62 Arbeitsweise von collectd core: dispatch values() plugin1.c:read() plugin2.c:write()... plugin write(v);... dispatch values(v);... Folie 47

63 Perl-Plugin Allgemeines Integriert einen Perl-Interpreter (vergleichbar zu Apaches mod perl) Instanziierung und Syntax-Analyse nur einmal Exportiert die API ( nicht nur Lese-Plugins mo glich) Folie 48

64 Perl-Plugin: Beispiel package Collectd::Plugin::Magic; use Collectd qw( :all ); sub magic_read { my $vl = { plugin => magic, values => [Magic->getCurrentLevel ()] }; plugin_dispatch_values ( magic_level, $vl); } plugin_register (TYPE_READ, magic, magic_read ); Folie 49

65 exec-plugin Allgemeines Fu hrt Programme aus Liest von deren Standard-Ausgabe Ko nnen u ber la ngere Perioden laufen (vgl. init) Folie 50

66 exec-plugin: Beispiel #!/bin/sh INTVL=${COLLECTD_INTERVAL:-10} CHOST="${COLLECTD_HOSTNAME:-localhost}" IDENT="$CHOST/magic/magic_level" while sleep $INTVL do VALUE= magic --level echo "PUTVAL \"$IDENT\" interval=$intvl N:$VALUE" done Folie 51

67 Vielen Dank fu r die Aufmerksamkeit! Gibt es Fragen? Folie 52

68 Kontakt: Sebastian tokkee Harl teamix GmbH, Nu rnberg irc.freenode.net/#collectd Artikel zum Thema collectd: Monitoring/Performance-Analyse-mit-Collectd Folie 53

69 U berblick u ber collectd Plugin-U berblick collectd anbinden und erweitern Weitere Mo glichkeiten von collectd SNMP-Plugin tail-plugin processes-plugin am Beispiel PostgreSQL PostgreSQL-Plugin RRDCacheD-Plugin Eigene Erweiterungen U ber den Tellerrand Folie 54

70 SNMP-Plugin Allgemeines Fragt Netzwerk-Zubeho r via SNMP ab Generisch: Nicht fu r ein gestimmtes Gera t geschrieben Mehrere Gera te werden parallel abgefragt Konfiguration Data -Blo cke Host -Blo cke Folie 55

71 SNMP-Plugin Synopsis: Data-Block <Plugin "snmp"> <Data "ifmib_if_octets64"> Type "if_octets" Table true Instance "IF-MIB::ifName" Values "IF-MIB::ifHCInOctets" \ "IF-MIB::ifHCOutOctets" </Data> </Plugin> Folie 56

72 SNMP-Plugin Synopsis: Host-Block <Plugin "snmp"> <Host "switch0.intern.musterfirma.de"> Address " " Version 1 Community "public" Collect "ifmib_if_octets64" Interval 60 </Host> </Plugin> Folie 57

73 SNMP-Plugin: Users Folie 58

74 SNMP-Plugin: USV-Last Folie 59

75 SNMP-Plugin: Cache-Alter Folie 60

76 tail-plugin Allgemeines Verfolgt Log-Dateien Extrahiert Werte oder za hlt Ereignisse Selektion der Zeilen / Werte mit regula ren Ausdru cken Verwendbar fu r MTAs, Web-Server,... Folie 61

77 tail-plugin Konfiguration <Plugin "tail"> <File "/var/log/exim4/mainlog"> Instance "exim" <Match> Regex "S=([1-9][0-9]*)" DSType "CounterAdd" Type "ipt_bytes" Instance "total" </Match> </File> </Plugin> Folie 62

78 tail-plugin: Verbindungen von Exim Folie 63

79 tail-plugin: SSH Brute-Force-Attacke Folie 64

80 PostgreSQL Prozesse % ps ax grep postgres 20177? S 0:05 /usr/lib/postgresql/8.3/bin/postgres -D /var/lib/postgresql/8.3/main -c config_file=/etc/postgresql/8.3/main/postgresql.conf 20183? Ss 0:09 postgres: writer process 20184? Ss 0:05 postgres: wal writer process 20185? Ss 0:04 postgres: autovacuum launcher process 20186? Ss 0:13 postgres: stats collector process 20312? Ss 2:04 postgres: collectd mail (33027) idle Behandlung einer Client-Verbindung: postgres: user database host activity Folie 65

81 Das processes Plugin von collectd Das processes Plugin kann div. Informationen u ber einzelne Prozesse (oder Gruppen) RSS- und VM-Gro ße User- und System-Zeit Anzahl Page-Faults Scha tzwerte zum I/O Auswahl entweder an Hand des Prozessnamens oder Regex auf Kommandozeile Folie 66

82 Das processes Plugin: Konfiguration collectd.conf <Plugin "processes"> ProcessMatch pg_writer "postgres:.writer.process" ProcessMatch pg_wal_writer "postgres:.wal.writer.process" ProcessMatch pg_autovacuum "postgres:.*autovacuum" ProcessMatch pg_stats_collector \ "postgres:.stats.collector.process" # Datenbankverbindungen durch Benutzer user ProcessMatch pg_user_mail "postgres:.user" # Datenbankverbindungen auf DB mail ProcessMatch pg_db_mail "postgres:.[a-za-z0-9]+.mail" </Plugin> (vor durften Regexen kein Whitespace enthalten) Folie 67

83

84 Der PostgreSQL Statistik-Sammler postgresql.conf # Aktuell ausgefu hrtes Kommando track_activities = on # Tabellen- und Index-Zugriff track_counts = on # Benutzerdefinierte Funktionen track_functions = none # none, pl, all Ablegen der Statistiken, z.b. auf Flash-Speicher: stats_temp_directory = /mnt/flash/pg_stat_tmp Folie 69

85 Sammeln der Statistiken Server Prozesse u bermitteln Statistiken vor idle Reports werden vom Sammler minimal alle PGSTAT STAT INTERVAL Millisekunden erstellt Wa hrend einer Transaktion wird ein Snapshot des Reports verwendet siehe pg stat clear snapshot() Folie 70

86 Abfrage der Statistiken Einige vordefinierte Views pg stat bgwriter pg stat database pg stat all indexes pg statio all tables u.v.m. (Tabelle 27.1 in Doku) alternativ: Funktionen zur Abfrage der einzelnen Werte Folie 71

87 Das postgresql Plugin von collectd Generisches Plugin, welches beliebige (numerische) Werte u ber SQL abfragen kann Standardma ßig werden diverse Werte vom Statistik-Sammler abgefragt Konfiguration besteht aus zwei Teilen: SQL-Queries mit Spezifikation zur Interpretation der Werte Datenbankverbindungen Folie 72

88 Das postgresql Plugin: Query-Definition collectd.conf <Plugin postgresql> <Query disk_usage> Statement "SELECT pg_database_size($1) AS size;" Param database <Result> Type pg_db_size ValuesFrom "size" </Result> </Query> </Plugin> Folie 73

89 Das postgresql Plugin: DB-Definition collectd.conf <Plugin postgresql> <Database mail> Host "db.bsp.de" User "user" Password "geheim" Query disk_usage Query disk_io </Database> </Plugin> Folie 74

90 RRDCacheD-Plugin Allgemeines Update-Prinzip des RRDtool-Plugins Eigensta ndiger Daemon Integration in RRDtool 1.4 Weitere Funktionen, z. B. Journaling Vorteil: Neustart von collectd ohne Cache-Verlust Folie 75

91 Suchbaum RRDCacheD-Plugin c Florian octo Forster Graphik Folie 76

92 Suchbaum RRDCacheD-Plugin c Florian octo Forster Graphik Folie 76

93 Thread Dateisystem Queue Update- Suchbaum Update- RRDCacheD-Plugin c Florian octo Forster Graphik Folie 76

94 Thread Dateisystem Flush-Queue Queue Update- Suchbaum Update- RRDCacheD-Plugin c Florian octo Forster Graphik Folie 76

95 Java-Plugin Allgemeines Integriert eine Java Virtual Maschine (JVM) Exportiert die API ( nicht nur Lese-Plugins mo glich) Prinzipielle A hnlichkeit zum Perl-Plugin Folie 77

96 Java-Plugin: Beispiel import org.collectd.api.collectd; import org.collectd.api.collectdreadinterface; public class MagicPlugin implements CollectdReadInterface { public int read (); /* Callback-Funktion */ public MagicPlugin (); /* Konstruktor */ } Folie 78

97 Java-Plugin: Beispiel public int read () { ValueList vl = new ValueList (); vl.sethost ("testhost"); vl.setplugin ("magic"); vl.settype ("magic_level"); vl.addvalue (Magic.getCurrentLevel ()); return (Collectd.dispatchValues (vl)); } Folie 79

98 Java-Plugin: Beispiel public MagicPlugin () { /* Callback-Funktion anmelden */ Collectd.registerRead ("MagicPlugin", this); } Folie 80

99 Erweiterungen: Zusammenfassung collectd API nutzen C, Perl, Python und Java mo glich Folie 81

100 Erweiterungen: Zusammenfassung collectd API nutzen C, Perl, Python und Java mo glich Externe Programme erweitern unixsock-plugin ermo glicht Kommunikation Folie 81

101 Erweiterungen: Zusammenfassung collectd API nutzen C, Perl, Python und Java mo glich Externe Programme erweitern unixsock-plugin ermo glicht Kommunikation Eigenes Programm / Skript schreiben exec-plugin Folie 81

102 U ber den Tellerrand: Zubeho r snmp-probe-host.px Erzeugt semi-automatisch <Host />-Blo cke fu r das SNMP-Plugin jcollectd Java-Implementierung des Netzwerk-Protokolls ( JMX) kcollectd KDE-Programm zur Near-Realtime-Anzeige von Graphen Perl, Ruby, Python Module und C-Bibliothek fu r die Kommunikation mit dem unixsock-plugin verfu gbar Folie 82

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